CN204827564U - 一种低温热源发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种低温热源发电装置,由发电系统和冷凝系统组成,发电系统包括二氧化碳储罐、低温加压泵、管道、换热器、稳压罐、汽轮机、回热器、凝汽器、液态泵,二氧化碳储罐通过管道与低温加压泵连接,低温加压泵通过管道与换热器相连,换热器通过管道与稳压罐连接,稳压罐通过管道与汽轮机相连接。冷凝系统包括低温膨胀机、透平压缩机、冷凝器,低温膨胀机的出口通过管道与凝汽器的冷媒入口连接,凝汽器的冷媒出口通过管道与透平压缩机连接,透平压缩机气体出口通过管道与冷凝器连接,冷凝器冷媒为液态二氧化碳。冷凝器出口通过管道与低温膨胀机相连接。本实用新型可以使低温能源利用率达90%以上,且无污染物排放,同时可降低烟气中的污染物对大气的污染,并节约大量的水资源。

Description

一种低温热源发电装置
技术领域:
本实用新型涉及一种发电装置,尤其是一种低温热源发电装置
技术背景:
我国低温热源的浪费非常严重,传统用能大户广泛存在低温余热利用率低,甚至零利用率的现象。60-150℃温区中能量转化理论与技术的研究相对薄弱,装备更处于空白,而该温区中的余热排放量非常大,无法高效率利用,只能将其排放大气,导致热能白白浪费。世界最先进的美国同类产品的最低发电温度为80℃。
实用新型内容:
本实用新型的目的就是为克服上述现有技术存在的缺陷和不足,而提供一种能够利用-40℃以上的低温热源发电装置。
采用的技术方案是:
一种低温热源发电装置,由发电系统和冷凝系统组成,其特征在于:
所述的发电系统包括二氧化碳储罐、低温加压泵、管道、换热器、稳压罐、汽轮机、回热器、凝汽器、液态泵,所述的二氧化碳储罐通过管道与所述的低温加压泵连接,低温加压泵通过管道与所述的换热器相连,换热器通过管道与所述的稳压罐连接,稳压罐通过管道与汽轮机相连接,汽轮机设中间抽气装置,抽气装置通过管道与再热器连接,再热器出口通过管道与汽轮机连接。汽轮机输出轴与发电机连接。汽轮机出气端通过管道与凝汽器连接,凝汽器出口通过液态泵与二氧化碳储罐连接。
所述的冷凝系统包括低温膨胀机、透平压缩机、冷凝器,所述的低温膨胀机的出口通过管道与所述的凝汽器的冷媒入口连接,凝汽器的冷媒出口通过管道与所述的透平压缩机连接,透平压缩机气体出口通过管道与所述的冷凝器连接,冷凝器冷媒为液态二氧化碳。冷凝器出口通过管道与低温膨胀机相连接。
发电系统中二氧化碳储罐用来储存液态二氧化碳,加压泵把低压的液态二氧化碳的压力提高至适合的压力。通过换热器把液态二氧化碳与低温热源进行热交换,吸收热量使液态二氧化碳气化,并达到要求的温度,稳压罐的作用是调整达到一定温度的二氧化碳气体的压力,使向汽轮机输送的二氧化碳气体的压力稳定。二氧化碳气体经稳压罐稳定压力后送入汽轮机,在汽轮机中降温降压,当压力降到要求时,从汽轮机中抽出气体进入再热器,在再热器中与低温热源进行热交换后,再次注入汽轮机进行膨胀发电。发电的乏气进入凝汽器,凝汽器中的冷媒由冷凝系统提供的低温氮气,低温氮气与二氧化碳换热,二氧化碳放热液化。二氧化碳液体通过液态泵输送至二氧化碳储罐中储存。
凝气器中的冷媒低温氮气经与二氧化碳换热后,通过管道进入透平压缩机加压到要求的压力,然后高压氮气进入冷凝器定压放热,冷凝器的冷媒为部分二氧化碳液体。冷却后的低温高压氮气进入低温膨胀机,气体膨胀做功后温度降至要求温度后进入凝汽器,为二氧化碳液化提供冷媒。
本实用新型具有如下优点:
1、二氧化碳气化热较低,仅是水蒸气的1/8左右;利用二氧化碳做工质进行发电,可以大幅提高能源的利用效率。
2、以二氧化碳为工质低温能源发电,可以使低温能源利用率达90%以上。
3、以二氧化碳为工质低温能源发电,热电转换效率大于80%。
4、以二氧化碳为工质低温能源发电,无污染物排放,同时可降低烟气中的污染物对大气的污染。
5、节约大量的水资源。
附图说明:
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
一种低温热源发电装置,由发电系统和冷凝系统组成,其中发电系统由二氧化碳储罐3、低温加压泵2、换热器12、稳压罐11、汽轮机8、再热器10、凝汽器7、液态泵4和发电机9组成。冷凝系统由低温膨胀机5、透平压缩机6、冷凝器1组成。
二氧化碳储罐3通过管道与低温加压泵2连接,低温加压泵2通过管道与换热器12相连,换热器12通过管道与稳压罐11连接,稳压罐11通过管道与汽轮机8相连接,汽轮机设中间抽气装置,抽气装置通过管道与再热器10连接,再热器10出口通过管道与汽轮机8连接。汽轮机8输出轴与发电机9连接。汽轮机8出气端通过管道与凝汽器7连接,凝汽器7出口通过液态泵4与二氧化碳储罐3连接。以上部分组成了发电系统。
低温膨胀机5出口通过管道与凝汽器7冷媒入口连接,凝汽器7冷媒出口通过管道与透平压缩机6连接,透平压缩机6气体出口通过管道与冷凝器1连接,冷凝器1冷媒为液态二氧化碳。冷凝器1出口通过管道与低温膨胀机5相连接。

Claims (1)

1.一种低温热源发电装置,由发电系统和冷凝系统组成,其特征在于:
所述的发电系统包括二氧化碳储罐、低温加压泵、管道、换热器、稳压罐、汽轮机、回热器、凝汽器、液态泵,所述的二氧化碳储罐通过管道与所述的低温加压泵连接,低温加压泵通过管道与所述的换热器相连,换热器通过管道与所述的稳压罐连接,稳压罐通过管道与汽轮机相连接,汽轮机设中间抽气装置,抽气装置通过管道与再热器连接,再热器出口通过管道与汽轮机连接,汽轮机输出轴与发电机连接,汽轮机出气端通过管道与凝汽器连接,凝汽器出口通过液态泵与二氧化碳储罐连接;
所述的冷凝系统包括低温膨胀机、透平压缩机、冷凝器,所述的低温膨胀机的出口通过管道与所述的凝汽器的冷媒入口连接,凝汽器的冷媒出口通过管道与所述的透平压缩机连接,透平压缩机气体出口通过管道与所述的冷凝器连接,冷凝器冷媒为液态二氧化碳,冷凝器出口通过管道与低温膨胀机相连接。
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